DE3012175A1 - Temp. regulator for electric cooker plate - has compensation device for ambient temp. for min. regulation disparity - Google Patents
Temp. regulator for electric cooker plate - has compensation device for ambient temp. for min. regulation disparityInfo
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Abstract
Description
Temperaturregler für Eeizstellen, insbesondere EnergiereglerTemperature regulators for heating points, in particular energy regulators
für Kochplatten in Elektroherden Die Erfindung geht aus von einem Temperaturregler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches i.for hotplates in electric cookers The invention is based on one Temperature controller according to the preamble of claim i.
Bei einem bekannten Leistungssteuergerät (deutsche Offenlegungsschrift 26 25 715), das einen Energieregler mit eigenbeheiztem Arbeitsbimetall sowie ein Kompensationsbimetall enthält, ist zur Abfühlung der jeweiligen Stellung einer Soll-Wert-Nockenscheibe (Bedienorgan bzw. Einstellwelle) ein im wesentlichen U-förmiger, um eine Schwenkachse schwenkbarer übertragungshebel vorgesehen, dessen einer Arm einen Schnappfederkontakt trägt und dessen anderer Arm durch eine Kompensations-Bimetallfeder gebildet ist, die durch eine Feder gegen die Nockenscheibe des Bedienorganes gedrückt wird. Die Kompensations-Bimetallfeder ist relativ lang und besitzt eine Eigenelastizität, die bei Materialschwankungen variieren kann.In a known power control device (German Offenlegungsschrift 26 25 715), which has an energy regulator with a self-heated working bimetal and a Contains compensation bimetal, is used to sense the respective position of a setpoint cam disk (Control element or setting shaft) is essentially U-shaped around a pivot axis pivotable transmission lever is provided, one arm of which has a snap spring contact and whose other arm is formed by a compensation bimetal spring, which is pressed by a spring against the cam disk of the control element. the Compensation bimetal spring is relatively long and has its own elasticity, which can vary with material fluctuations.
Aufgrund dieser möglichen Abweichungen in der Elastizität und durch die Überlagerung von elastischem Verhalten und Bimetall-Verformung können sich beträchtliche, unerwünschte Regelabweichungen ergeben.Because of these possible variations in elasticity and through the superposition of elastic behavior and bimetal deformation can result in considerable, result in undesired control deviations.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturregler der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß derartige Regelabweichungen vermieden werden.The invention is based on the object of providing a temperature controller to be designed in such a way that such system deviations are avoided will.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ausgestaltung des Temperaturreglers gemäß den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches i angegebenen Merkmalen. Dadurch wird eine weitgehende Annäherung an den Idealfall einer Kompensationseinrichtung erreicht, nämlich an einen Ubertragungshebel, der hinsichtlich seiner tbertragungsiunktion weitgehend unbeeinflußt ist vom Elastizitäts- und Formänderungsverhalten einer langgestreckten Bimetallfeder.This object is achieved by an embodiment of the temperature controller according to the features specified in the characterizing part of claim i. Through this becomes a close approximation of the ideal case of a compensation device achieved, namely to a transmission lever, which in terms of its transmission function is largely unaffected by the elasticity and deformation behavior of an elongated Bimetal spring.
Bei der vorteilhaften Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 ist das Kompensationsbimetall als separates Teil mechanisch verbunden mit einem Federarm, dessen Ubertragungs- und Abtastfunktion von der Elastizität und Formänderung des Kompensationsbimetalls nicht nachteilhaft beeinflußt wird.In the advantageous development according to claim 2 that is Compensation bimetal as a separate part mechanically connected to a spring arm, its transfer and scanning function of the elasticity and change in shape of the Compensation bimetal is not adversely affected.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 3 und 4 ist ein starrer, formstabiler vberset zungshebel vorgesehen, dessen relative Stellung zum Bedienorgan (Nockenscheibe) bzw. zum Arbeitskontakt völlig unbeeinflußt ist von der Funktion des Kompensationsbimetalls.According to an alternative embodiment of the invention according to claim 3 and 4 a rigid, dimensionally stable translation lever is provided, its relative Position to the control element (cam disk) or to the working contact completely unaffected is on the function of the compensation bimetal.
Durch die jeweilige Stellung des Kompensationsbimetalls entsprechend der Umgebungstemperatur wird lediglich die Lage des im Ubersetzungshebels gelagerten Schaltstiftes verändert0 Schließlich ergibt sich eine weitgehend verschleißfreie Ausführung des erfindungsgemäßen Temperaturreglers dadurch, daß zwischen dem Schaltbimetall des Bimetallschalters und dem durch das Bedienorgan verstellbaren, eine Kontaktfeder des Bimetallschalters aufweisenden Federarm eine Kugel zur Kraftübertragung gelagert ist. Auf diese Weise wird eine Abnützung an der Beruhrungsstelle zwischen Arbeitsbimetall und Kontaktfeder des temperaturkompensierten Schaltorgans praktisch völlig vermieden.Correspondingly through the respective position of the compensation bimetal the ambient temperature is only the position of the stored in the transmission lever Switching pin changed0 Finally, the result is a largely wear-free Execution of the temperature controller according to the invention in that between the switching bimetal the bimetal switch and the adjustable by the control element, a contact spring of the bimetal switch having spring arm a ball for power transmission stored is. In this way, there is wear and tear at the point of contact between the working bimetal and contact spring of the temperature-compensated switching element practically completely avoided.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantageous details of the invention emerge from the Embodiments shown in the drawing and described below.
Es zeigt Fig. i eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturreglers in Schnittansicht, Fig. 2 eine Figur 1 ähnliche zweite Ausführungsform des Temperaturreglers, Fig. 3 die Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturreglers.FIG. 1 shows a first embodiment of the temperature controller according to the invention in sectional view, FIG. 2 shows a second embodiment of the temperature regulator similar to FIG. 1, 3 shows the sectional view of a third embodiment of the temperature regulator according to the invention.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur i ist allgemein mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, an und in dem mittels einer Stellschraube 2 ein allgemein mit 7 bezeichneter Energieregler befestigt ist, der durch Verdrehen der Stellschraube 2 höhenmäßig justiert werden kann. Der Energieregler 3 besitzt einen an der Stellschraube 2 gelagerten Block 42 an dem wiederum ein Arbeits-oder Schaltbimetall 5 gelagert ist, das als langgestreckte, einseitig eingespannte Bimetallfeder ausgebildet ist und von einer Bimetallheizung 6 umgeben ist0 Am freien Ende des Arbeitsbimetalls 5 ist ein Druckansatz 40 befestigt, während der Block 4 ferner einen stationären Schaltkontakt 7 trägt, der mit einem beweglichen Schaltkontakt 8 zusammenwirkt. Der bewegliche Schaltkontak 8 ist angeordnet auf einer Schnappkontaktfeder 9 eines am Block 4 befestigten Federarmes 10, der an seinem freien Federende eine Lageröffnung oder Lagermulde aufweist, in der eine Kugel ii gelagert ist, derart, daß diese Kugel zwischen dem Druckansatz 40 des Arbeitshimetalles 5 und dem Federarm 10 verpsannt ist und dazu dient, die vom Arbeitsbimetall 5 bei dessen Verformung ausgehende Druckkraft auf den Federarm 10 und damit auf die Schnappkontaktfeder 9 möglichst reibungsfrei zu übertragen.In the exemplary embodiment according to FIG. I, 1 is generally a housing denotes, on and in which by means of an adjusting screw 2 a generally designated 7 Energy regulator is attached, the height by turning the adjusting screw 2 can be adjusted. The energy regulator 3 has one mounted on the adjusting screw 2 Block 42 on which in turn a working or switching bimetal 5 is mounted, which as elongated, cantilevered bimetallic spring is formed and from one Bimetal heater 6 is surrounded at the free end of the working bimetal 5 is a pressure approach 40 attached, while the block 4 also carries a stationary switch contact 7, which interacts with a movable switching contact 8. The movable switch contact 8 is arranged on a snap contact spring 9 of a spring arm attached to the block 4 10, the at its free spring end a bearing opening or bearing recess has, in which a ball ii is mounted, such that this ball between the Pressure approach 40 of the working bimetal 5 and the spring arm 10 is clamped and to it serves, the pressure force emanating from the working bimetal 5 when it is deformed the spring arm 10 and thus towards the snap contact spring 9 with as little friction as possible transfer.
Wesentlicher Bestandteil des erläuterten Temperaturreglers ist ferner ein von Hand, z.B. mittels eines Wählknebels betätig bares Bedienorgan, gebildet durch eine Drehwelle 12 und eine drehfest darauf angeordnete Nockenscheibe 13. Zur Übertragung der Kontur der Nockenscheibe 13 auf den oben erläuterten Bimetallschalter dient ein in Form eines starren Formteils ausgebildeter Übertragungshebel 14, der auf der einen Seite innerhalb einer Nockenscheibe 13 umfassenden Aussparung 15 einen Fühlansatz 16 aufweist, der federnd gegen die Nockenscheibe 13 gedruckt wird, und welcher Ubertragungshebel 14 um eine am Gehäuse 1 befestigte Schwenkwelle 17 schwenkbar ist und so der Kontur der Nockenscheibe 13 zu folgen vermag. Für die Lagerung der Schwenkwelle 17 dient eine einseitig offene.Lagernut 180 Der tbertragungshebel 14 ist ferner mit einer durchgehenden Lageröffnung 19 versehen, in der eiz Lagerstift 20 verschiebbar geführt ist, wobei die Länge dieses Lagerstifte6 20 größer ist als die Dicke des Übertragungshebels 14. An dem, dem Fühlansatz 16 entgegengesetzten freien Ende des Ubertragungshebels 14 durch ein Niet 21 befestigt ist ein blattfederartiges Kompensationsbimetall 22, das an der in Figur i unteren Begrenzungsfläche des Übertragungshebels 14 ilächig anliegt und dabei die Lagernut 18 und teilweise auch die Lageröffnung 19 überdeckt. Das Kompensationsbimetall 22 befindet sich damit in einer Position, in der es durch den als Schirmelement dienenden über tragungshebel 14 thermisch gegenüber der Bimetallheizung 6 des Arbeitsbimetalles 5 abgeschirmt ist.An essential part of the explained temperature controller is also a control element that can be operated manually, e.g. by means of a selector knob, is formed by a rotating shaft 12 and a cam disc 13 arranged thereon in a rotationally fixed manner Transfer of the contour of the cam disk 13 to the bimetal switch explained above is a trained in the form of a rigid molded part transmission lever 14, the on one side within a cam disk 13 comprehensive recess 15 a Has sensing projection 16 which is resiliently pressed against the cam disk 13, and which transmission lever 14 is pivotable about a pivot shaft 17 attached to the housing 1 is and so the contour of the cam 13 is able to follow. For the storage of the Pivot shaft 17 is used by a bearing groove 180 that is open on one side is also provided with a continuous bearing opening 19, in the eiz bearing pin 20 is guided displaceably, the length of this bearing pin6 20 is greater than the thickness of the transmission lever 14. At the one opposite the sensing attachment 16 The free end of the transmission lever 14 is fastened by a rivet 21 is a leaf spring-like one Compensation bimetal 22, which is attached to the lower boundary surface of the transmission lever in FIG 14 rests flatly and thereby the bearing groove 18 and partly also the bearing opening 19 covered. The compensation bimetal 22 is thus in a position in which it is thermally through the serving as an umbrella element via transmission lever 14 opposite the bimetal heater 6 des Working bimetal 5 shielded is.
Die elektrischen Anschlüsse von Bimetallheizung 6 und der Schaltkontakte 7 und 8 sind der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht dargestellt.The electrical connections of the bimetal heater 6 and the switching contacts 7 and 8 are not shown in the drawing for the sake of clarity.
Die Funktionsweise des erläuterten Temperaturreglers ist folgende: In der in Figur 1 gezeigten Nullstellung des Energiereglers sind die Schaltkontakte 7, 8 geöffnet und somit der Heizstromkreis einer nicht weiter dargestellten Kochplatte unterbrochen. Hierbei stützt sich der Ubertragungshebel 14 mit seinem Fühlansatz 16 auf einem erhöhten Nockenansatz 23 der Nockenscheibe 13 ab.The function of the explained temperature controller is as follows: The switching contacts are in the zero position of the energy regulator shown in FIG 7, 8 open and thus the heating circuit of a hotplate not shown interrupted. Here, the transmission lever 14 is supported with its sensing attachment 16 on a raised cam extension 23 of the cam disk 13.
Mit dem Verdrehen des Bedienorgans und damit der Nockenscheibe 17 in eine bestimmte Temperatur-Sollwertstellung wird der Übertragungshebel 14 in Figur i nach unten verschwenkt, womit der sich am Schaltstift 20 abstützende Federarm 10 dieser Bewegung folgt, verbunden mit einer Betätigung der Schnappkontaktfeder 9 in die Schließstellung, in der die Schaltkontakte 7 und 8 geschlossen sind. Entsprechend dem Energieregler-Prinzip erfolgt über die Bimetallheizung 6 eine Aufheizung des Arbeitsbimetalls 5, das über den Druckansatz 40 und die Kugel ii bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur und damit Formänderung am Arbeitsbimetall 5 eipe Öffnung der Schaltkontakte 7, 8 bewirkt, bis sich das zu diesem Zeitpunkt unbeheizte Arbeitsbimetall wieder soweit abgekühlt hat, daß es in die in Figur 1 dargestellte Ruhelage zurückgekehrt ist, womit die Schaltkontakte erneut geschlossen werden. Während dieser Regelvorgänge erfolgt durch das Kompensationsbimetall 22 eine Kompensation bzw. Anpassung des Regelspiels an die den Temperaturregler umgebende Umgebungstemperatur, z.B. innerhalb eines Elektroherdes0 Mit steigender Umgebungstemperatur hebt sich das Kor.ensationsbimetall 22 von der Begrenzungsfläche des tbertragungshebels 14 leicht ab, wodurch die relative Stellung des Schaltstiftes 20 zum Übertragungshebel 14 und zum Federarm 10 verändert wird.By turning the control element and thus the cam disk 17 The transmission lever 14 in FIG i pivoted downwards, with which the spring arm supported on the switching pin 20 10 follows this movement, connected with an actuation of the snap contact spring 9 in the closed position in which the switching contacts 7 and 8 are closed. Corresponding the energy regulator principle takes place via the bimetallic heater 6 a heating of the Working bimetal 5, which over the pressure approach 40 and the ball ii when reaching a predetermined temperature and thus change in shape on the working bimetal 5 eipe opening the switching contacts 7, 8 causes until the working bimetal, which is unheated at this point in time has cooled down again to such an extent that it has returned to the rest position shown in FIG is, with which the switching contacts are closed again. During these control processes the compensation bimetal 22 compensates or adjusts the Control cycle to the ambient temperature surrounding the temperature controller, e.g. within of an electric cooker0 As the ambient temperature rises, the corrosion bimetal rises 22 slightly from the boundary surface of the transmission lever 14, whereby the relative Position of the switching pin 20 to the transmission lever 14 and to the spring arm 10 is changed.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich im wesentlichen nur durch eine andere Ausgestaltung des in Figur 2 mit 24 bezeichneten Übertragungshebels. Die übrigen, mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur i im wesentlichen übereinstimmenden Teile dieses Temperaturreglers werden nicht nochmals erläutert; zu ihrer Funktion wird auf untenstehende Beschreibung verwiesen. Der Ubertragungshebel 24, derebenfalls als Formteil ausgebildet ist, weist ähnlich wie bei Figur i eine einseitig offene Lagernut 25 für die Lagerung der am Gehäuse i befestigten Schwenkwelle 17 auS. Auf der anderen Seite besitzt der Ubertragungshebel 24 einen Fühlansatz 26 zur Abfüllung der Kontur der Nockenscheibe 13. Zwischen Schwenkachse und Fühlansatz ist in einer durchgehenden Lageröffnung 27 ein Schaltstift 28 verschiebbar geführt, der einerseits über eine z.B. tellerartige Feder 29 und einen Stiftkopf 30 an der in Figur 2 oberen Begrenzungfläche des Übertragungshebels 24 federnd nachgiebig abgestützt ist und unterhalb des Ubertragungshebels 24 mit einer Sicherungsscheibe 31 versehen ist. Zwischen der unteren Begrenzungsfläche des Übertragungshebels 24 und der Sicherungsscheibe 31 befindet sich ein allgemein mit 32 bezeicu.*etes Kompensationsbimetall, bestehend aus zwei äußeren Bimetallscheiben 33 und einer inneren Zwischenscheibe 34. Bei Erhöhung der Umgebungstemperatur,also im Kompensationsfalle wölben sich die Bimetallscheiben 33 tellerfederartig nach unterachiedlichen Richtungen aus und drücken hierbei den Schaltstift 27 an der Sicherungsscheibe 31 in Pfeilrichtung in Figur 2 nach unten. entgegen der Kraft der Feder 29.The exemplary embodiment according to FIG. 2 differs essentially only by a different embodiment of the transmission lever designated by 24 in FIG. The other, essentially the same as the embodiment according to FIG Parts of this temperature controller are not explained again; to their function reference is made to the description below. The transmission lever 24, which also is designed as a molded part, has a one-sided open similar to Figure i Bearing groove 25 for the storage of the pivot shaft 17 attached to the housing i. on on the other side, the transmission lever 24 has a sensing attachment 26 for filling the contour of the cam disk 13. Between the swivel axis and the sensing attachment is in one through bearing opening 27, a shift pin 28 slidably guided on the one hand Via a plate-like spring 29, for example, and a pin head 30 on the upper one in FIG Boundary surface of the transmission lever 24 is resiliently supported and is provided with a locking washer 31 below the transmission lever 24. Between the lower boundary surface of the transmission lever 24 and the locking washer 31 there is a compensation bimetal, generally denoted by 32 of two outer bimetallic discs 33 and an inner intermediate disc 34. When raised the ambient temperature, i.e. in the case of compensation, the bimetal disks bulge 33 like a plate spring in different directions and press the Switching pin 27 on the locking washer 31 in the direction of the arrow in Figure 2 down. against the force of the spring 29.
Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 unterscheidet sich im wesentlichen nur durch andere Ausgestaltung des Übertragungshebels. Auch hier wird auf die Beschreibung zu Figur t hingewiesen. Der Ubertragungshebel 35 besteht aus einem einseitig im Block 3 eingespannten Federarm in Form einer Blattfeder, an dem die Schnappkontaktfeder 9 mit Schaltkontakt 8 gelagert ist und an dem das Arbeitsbimetall 5 über Druckansatz 40 und Kugel 11 angreift. Mit 36 ist ein Kompensationsbimetall bezeichnet, das an der Stelle 37 am Federarm 35 befestigt ist, einen V-förmig gebogenen Fühlansatz 38 aufweist und sich mit dem freien Ende in der Ruhestellung am Federarm 35 abstützt.The exemplary embodiment according to FIG. 3 also differs essentially only through a different design of the transmission lever. Again, refer to the description pointed to figure t. The transmission lever 35 consists of a one-sided in the Block 3 clamped spring arm in the form of a leaf spring on which the snap contact spring 9 is mounted with switching contact 8 and on which the working bimetal 5 via pressure approach 40 and ball 11 attacks. With a compensation bimetal is referred to, which is on the point 37 is attached to the spring arm 35, a V-shaped curved sensing attachment 38 and is supported with the free end on the spring arm 35 in the rest position.
Mit zunehmender Erhöhung der Umgebungstemperatur hebt das freie Ende des Kompensationsbimetalls 36 vom Federarm 35 ab, verbunden mit einer Verstellung des gesamten Federarmes 35 entsprechend der zu kompensierenden Umgebungstemperatur.As the ambient temperature increases, the free end rises of the compensation bimetal 36 from the spring arm 35, connected with an adjustment of the entire spring arm 35 according to the ambient temperature to be compensated.
Bei allen erläuterten Ausführungsformen ist der Temperaturregler bzw. der Energieregler über den Block 4 am freien Ende einer Stellwelle 2 befestigt, felche Stellwelle am Gehäuse t gelagert ist. Gemäß Figur 3 ist dabei zwischen Block 4 und Gehäuse 1 eine Druckfeder 39 angeordnet. Durch Verdrehen der mit einem Gewinde versehenen Stellwelle 2 läßt sich die Höhe des Energiereglers bzw. seine lagemäßige relative Anordnung zu dem ebenfalls am Gehäuse i gelagerten Bedienorgan bzw. Nockenscheibe 13 in einfacher Weise verändern bzw. einjustieren.In all the embodiments explained, the temperature controller or the energy regulator is attached to the free end of a control shaft 2 via block 4, felche control shaft is mounted on the housing t. According to Figure 3 is between the block 4 and housing 1, a compression spring 39 is arranged. By twisting the with a thread provided adjusting shaft 2 can be the height of the energy regulator or its positional relative arrangement to the control element or cam disk, which is also mounted on the housing i 13 can be changed or adjusted in a simple manner.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 81669 MUEN |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |